新研究确认恐龙灭绝由小行星撞地球造成：改变地球公转轨道偏心率

                           吉林大学：杨学祥，杨冬红

新研究确认恐龙灭绝由小行星撞地球造成

作者：黄堃 蓝建中 来源：新华网 发布时间：2010-3-5 12:52:59

资料图：美学者认为恐龙灭绝的原因是海平面忽然上升，陆地被海水淹没。

       有关恐龙灭绝的原因历来说法不同。一个国际研究小组3月5日报告说，根据他们广泛收集的多方面证据以及计算机模拟分析结果，恐龙等白垩纪末期的生物大灭绝，是由于一颗小行星撞击地球所致。

       来自英国、美国、日本等12个国家的研究人员在5日出版的美国《科学》杂志上报告说，来自多个领域的专家综合分析了过去20年里出现的各种理论和证据。他们最终得出结论认为，大约6500万年前，一颗小行星对地球进行了一次“破坏性撞击”，造成包括恐龙在内的大规模物种灭绝。至于其他的“火山喷发说”、“气候变迁说”等，研究小组则依据诸多证据否定了这些说法。

       据研究人员分析，6500万年前，一颗直径可能达15公里的小行星撞击了今天墨西哥境内的希克苏鲁伯地区。撞击的能量是在日本广岛爆炸的原子弹的10亿倍以上，地球被撞出一个超级大坑，坑的深度相当于喜马拉雅山的高度。化石证据显示，在这次撞击之后，地球环境发生剧烈变化，恐龙等大批物种逐渐减少直至灭绝。

       研究还认为，在同一时期，除了这颗小行星撞击地球外，印度德干地区的超级火山活动也威力惊人，持续约150万年的火山喷发产生的岩浆“足以将黑海填平两次”。但研究人员称，每次火山喷发带来的影响都较为短暂，计算机模型显示它们不足以使得全球大量生物快速灭绝。

       参加研究的日本东北大学助教后藤和久说：“希克苏鲁伯地区的撞击导致生物大量灭绝的说法已经不可动摇。”另一名研究人员、英国伦敦大学学院博士保罗·博文说，由于多个领域研究人员的广泛参与，这项研究有望使科学界在恐龙灭绝的原因上达成共识。他认为，研究结果足以结束有关恐龙灭绝原因的争论。

 https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/3/229161.shtm

行星公转轨道偏心率控制行星大气密度和温度 

我们在2006年撰文指出， 大气层对行星具有保温作用。当轨道偏心率较大的行星向太阳靠近时，太阳风和太阳辐射将一部分大气物质吹走，形成背光的“气尾”；当行星向远离太阳的方向运动时，“气尾”收缩。行星每靠近太阳一次，就失掉相当多的大气质量。

我们在2006年发现，近日行星水星、火星、地球、金星的轨道偏心率分别为0.206、0.093、0.017、0.007，大气浓度分别为极其稀薄、稀薄、标准、浓密。两者成反比的原因是，较大的轨道偏心率使行星在接近太阳时像彗星一样丢失一部分大气。地球轨道偏心率在冰期时增大为0.0607，使大气浓度和二氧化碳浓度变低，降低了对地球表面的保温作用，导致10万年周期致冷作用的增强。

由于地球轨道偏心率10万年周期项振幅不到近日点进动2万年周期项振幅的一半，其引起10万年冰期周期的作用受到质疑。大气浓度变化能增强10万年周期作用，给出10万年冰期周期的合理解释。

事实上，近日行星中，水星与火星的公转轨道偏心率最大，分别为0.206和0.093，大气密度分别为极其稀薄和稀薄，表面温度也最低，水星平均地表温度为179℃（最高为427℃，最低为零下173℃，因为距离太阳最近），火星表面平均温度零下55℃。地球的偏心率为0.017，处于中等水平，大气密度标准，表面平均温度为15℃。金星的偏心率最小，为0.007，其表面的平均温度高达462°C，是太阳系中最热的行星。近日行星的数据表明，天文冰期理论得到精准的认证（近日行星公转轨道偏心率大时，大气稀薄，表面温度低）。

近日行星的大气密度与其轨道偏心率成反比，因此，近日行星中轨道偏心率大的行星大气散失比较多，大气非常稀薄。大气层可以保持地表的气温，大气的流失降低地表气温，这是10万年冰期周期与地球轨道偏心率10万年变化周期对应的原因，地球轨道偏心率变化范围为0.017~0.067，在偏心率极大值对应冰期的出现。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-436350.html

根据米兰科维奇循环的天文冰期理论：火星目前处于轨道偏心率较大的大冰期时期，地球处于轨道偏心率较小的间冰期时期，金星处于轨道偏心率最小的极热期时期。

轨道偏心率较大的行星向太阳靠近时产生的大气丢失，是冰期产生的根本原因。大气稀薄不仅是气温低的原因，也是与冰期伴随的生物灭绝的原因。而地球公转轨道偏心率变化周期为10万年和41.3万年等，于0.005至0.058之间变化（见米兰科维奇循环）。

在近日行星中金星的轨道最接近圆形，偏心率最小，仅为0.006811。火星和地球10万年后也有可能变为金星目前状态，目前没有成为金星目前状态的可能。

火星的轨道偏心率最大，为0.093，地球的偏心率为0.017，金星的偏心率最小为0.007。在10万年的周期内，地球既不能变为金星，也不能变为火星，地球上的生命也不会完全灭绝。

      所以，在火星、地球和金星发生同样的超级火山活动之后，公转轨道偏心率不同，是决定地球大气标准，金星大气浓密，火星大气稀薄的原因。将火星公转轨道偏心率变小，将金星公转轨道偏心率变大，它们就可能像地球一样存在生命。

地球史上的五次生物大灭绝

据科学家探索发现，其实我们所居住和生活的地球已经经历过五次生物大灭绝。 

冰期加大气稀薄模式 

第一次物种大灭绝发生在4亿4千万年前的奥陶纪末期，由于当时地球气候变冷和海平面下降，生活在水体的各种不同的无脊椎动物便荡然无存。

在距今4.4亿年前的奥陶纪末期，发生地球史上第一次物种灭绝事件，约85%的物种灭亡。古生物学家认为这次物种灭绝是由全球气候变冷造成的。在大约4.4亿年前，撒哈拉所在的陆地曾经位于南极，当陆地汇集在极点附近时，容易造成厚的积冰——奥陶纪正是如此。大片的冰川使洋流和大气环流变冷，整个地球的温度下降，冰川锁住水，海平面降低，原先丰富的沿海生态系统被破坏，导致85%的物种灭绝。

第二次大灭绝发生在3.75亿年前，也就是过了不到1亿年，这次灭绝了一半的海洋生物。海洋生物诡异般地大规模消失了，相比之下，陆地生物却几乎毫发无损。

第二次物种大灭绝发生在泥盆纪晚期，其原因也是地球气候变冷和海洋退却。在公元前约3.65亿年的泥盆纪后期，历经两个高峰，中间间隔100万年，发生地球史上第二次物种灭绝事件，海洋生物遭到重创。

这两次生物大灭绝的原因除了大冰期外，还与地球公转轨道偏心率极大值造成的大气稀薄有关（冰期加大气稀薄模式）。 

超级火山加大气浓密模式 

第三次大灭绝发生在2.51亿年前，相对于前一次大灭绝，这次也是又过了1亿年，也是史上已知规模最大的一次生物灭绝事件，这一次有70%的陆地生物灭绝了，96%的海洋生物灭绝了。科学家认为，灭绝原因比较复杂，可能是由于火山大规模喷发制造了大量的酸性颗粒和温室气体，不仅妨碍植物的光合作用，还推动全球气温急剧上升。与西伯利亚暗色岩喷发有关，还与地球公转轨道偏心率极小值造成的大气浓密有关（超级火山加大气浓密模式）。

第四次灭绝发生在2亿年前，和第三次时间只差了5000万年。这一次有50%的物种灭绝了，原因不明，但为恐龙成为地球上生物链的霸主扫清了障碍。这场灭绝事件中的灾难因素：滚烫的蒸汽、1800立方千米岩浆、二氧化硫、二氧化碳等有毒气体、忽冷忽热的极端气候、连下数万年的酸雨、极低的含氧量……这些因素叠加在一起，构成了第四次物种大灭绝—— 中大西洋岩浆区灭绝事件。

第五次大灭绝相信大家都不陌生，在6500万年前，一颗小行星撞击了尤卡坦半岛，大量灰尘进入大气层，在随后的1年时间内都是遮天蔽日，日照量锐减令植物大批死亡，随着生态系统瓦解，75%的物种惨遭灭绝，其中就包括恐龙。与印度大陆德干暗色岩暗色岩喷发有关，还与地球公转轨道偏心率极小值造成的大气浓密有关（小行星撞击、超级火山加大气浓密模式）。一系列的灾难最终导致全球约17%的科、50%的属、75%的物种灭绝，灭绝事件的规模在5次大灭绝事件中排名第2。

       小行星撞击可以改变地球公转轨道偏心率，是生物大灭绝的重要原因。伴随恐龙的灭绝，地球公转轨道偏心率逐渐变大，地球进入第四纪大冰期时期。